年降水量 4 0 0 mm左右的我省中部半干旱地区自然降水贫乏 ,年际间降水变率大 ,且年内降水集中期与作物生育期差位大 ,三年一大旱 ,年年有旱情 ,特别是每年 5 - 6月份正值作物生育关键期形成的“卡脖子”旱 ,严重制约着该区农业生产的发展。为了探索提高该区天然降水利用率的途径 ,缓解农田水分供需日益突出的矛盾 ,我们于 1996年 7月至 1998年 7月两个周期年在定西县宁远乡设点 ,进行土壤水分监测 ,研究了中部半干旱地区土壤水分动态变化规律 ,以期为指导防旱抗旱和发展中部半干旱地区农业生产提供指导。1 监测点概况及测定方法监测点设在定西县宁远乡的川台地上 ,土壤类型为黄绵土 ,海拔 185 0 m,年平均气温 7.1℃ ,年降水量 4 2 0 mm左右 ,指示作物为春小麦 ,在春小麦收获后深耕晒垡 ,结合秋施肥于 10月中旬耙耱 ,连续进行两个周期的监测试验 ,田间管理同大田。采用烘干法测定土壤水分含量 ,土壤水分动态监测期为第 1次耕作后 7d、第 2次耕作后 7d、土壤封冻前、春小麦 3叶期、春小麦拔节期、春小麦孕穗至抽穗期以及春小麦成熟期 ,测定土壤层次为 0～ 10cm、10～ 2 0 cm、2 0～ 4 0 cm和 4 0～ 6 0 cm,3次重复 ,小区面积 2 0 0 m2 (10 m× 2 0 m)。 1996年第 1次耕作至 1997年春小麦成熟期为第 1个测定周年 ,1997年第 1次耕作至 1998年春小麦成熟期为第 2个测定周年。2 结果与分析2 .1 土壤水分的水平变化规律土壤水分的水平变化是指 1a之内不同时期土壤水分含量的变化 ,以 2 a测定结果的平均值分析不同时期不同层次土壤水分含量的动态变化。从表 1可以看出 ,土壤水分周年水平变化具有明显的规律性 ,表现出 4个明显的时期。春小麦成熟收获后的 3个月 (7月中旬至 10月中旬 ) ,正值夏秋高温多雨季节 ,土壤水分达到 1a中最高水平 ,为田间持水量(2 4 0 g/ kg)的 80 %左右 ,是土壤水库蓄水的高峰期 ,故称为雨季土壤增墒期 ;第 2次土壤耕作至土壤封冻前历时 2个月 (10月中旬至 11月底 ) ,由于秋季气温下降 ,土壤水分蒸发损失缓慢 ,这一时期土壤含水量平均下降了 17.8g/ kg,此期为秋冬缓慢失墒期 ;土壤封冻前至春小麦 3叶期历时 4个月 (11月底至翌年 3月底 ) ,由于土壤冻结 ,土壤蒸发失水很少 ,这一时段虽然较长 ,但土壤含水量平均下降了 19.7g/kg,土壤墒情基本稳定 ,故此期为冬季冻结稳墒期 ;春小麦 3叶期到孕穗、抽穗期历时 3个月 (3月底至6月底 ) ,土壤水分含量急剧下降 ,表现在小麦 3叶期0～ 10 cm土壤含水量为 10 7.9g/ kg,相当于田间持水量的 4 5 % ,一些晚播作物此时需点浇点灌才可出苗 ,而到小麦孕穗至抽穗期土壤水分含量降至田间持水量的 19.9%～ 37.4 % ,此时正值小麦拔节至孕穗期与玉米拔节至大喇叭口期 ,形成了“卡脖子”旱 ,这一时期降水稀少而气温升高 ,加之小麦处于旺盛生长阶段 ,田间蒸发、蒸腾加强 ,小分供需矛盾非常突出 ,故此期为春夏严重失墒期。以上这些周年变化规律表明 :夏秋季降水在土壤中的积累是来年夺得小麦高产的主要水源保证 ;春小麦拔节到孕穗至抽穗期土壤处于 1a中最干燥阶段 ,由于降水集中期与小麦需水关键期严重错位 ,因此做好此期抗旱增墒是夺得小麦丰产的关键。2 .2 土壤水分的垂直变化规律从表 1可以看出 ,土壤水分含量在不同土层深度也有较明显的垂直变化规律性。从春小麦成熟期到第 2次耕作之后 ,0～ 6 0 cm土层土壤水分含量垂直分布以 10～ 4 0 cm土层最高 ,4 0～ 6 0 cm土层次之 ,0～ 10 cm最低。表层 (0～ 10 cm)受夏季高温影响而使土壤水分强烈蒸发 ,土壤含水量水量较低 ;由于表 1 不同时期不同土层土壤水分含量监测期
土壤水分含量 ( g/kg)0～ 1 0 cm 1 0～ 2 0 cm 2 0～ 4 0 cm 4 0～ 6 0 cm第 1次耕作后 7d 1 98.0 2 2 2 .2 2 2 2 .6 2 0 8.3第 2次耕作后 7d 1 6 8.0 1 81 .7 1 79.81 6 7.8土壤封冻前 1 36 .7 1 6 3.2 1 6 0 .6 1 6 5 .6春小麦 3叶期 1 0 7.91 4 3.81 5 4 .81 4 0 .7春小麦拔节期 6 1 .4 1 30 .91 38.6 1 4 4 .5春小麦孕穗至抽穗期 4 7.7 77.885 .1 89.6春小麦成熟期 1 4 9.91 96 .1 2 0 0 .2 1 70 .0 *数据为 2 a测定的平均值。土壤水分向下运动 ,而使 4 0～ 6 0 cm土壤水分含量也下降 ;10～ 4 0 cm土壤由于犁底层对水分的阻隔作用而使水分含量最高。土壤封冻前到春小麦 3叶期 ,0～ 6 0 cm土层土壤水分垂直分布表现 10～ 4 0 cm水分含量最高 ,4 0 cm以下土层次之 ,0～ 10 cm含量最低。此期的明显特点是 10 cm以下土层土壤含水量都大于田间持水量的 6 0 .0 % ,说明上年土壤水库贮存的水分基本可以满足小麦苗期生长对水分的需求。春小麦拔节、孕穗至抽穗期 ,土壤水分含量垂直变化表现为急剧下降。拔节期 0～ 4 0 cm土层土壤水分含量较低 (低于田间持水量的 6 0 .0 % ) ,而 4 0～ 6 0cm土层土壤水分含量为 144 .5 g/kg(大于田间持水量的 6 0 .0 % ) ,可以供应此期小麦生长发育所需水分 ,是小麦抵抗卡脖子旱的有效水库 ;而小麦孕穗至抽穗期 0～ 6 0 cm土层土壤水分含量下降为田间持水量的 19.9%～ 37.4 % ,此期是春小麦需水矛盾最突出的时期 ,及时的降水或采取抗旱措施是小麦高产的根本保证。3 小结与讨论3.1 土壤水分含量在 1a之内具有明显的水平变化规律 ,表现出 7月至 9月为雨季增墒期 ,各层次土壤含水量达到 1a内最高值 ;10月至 11月为秋冬缓慢失墒期 ,土壤水分含量缓慢降低 ;12月至翌年 3月为冬季冻结稳墒期 ,土壤水分降低不明显 ;4月至 6月为春夏迅速失墒期 ,特别是 5月至 6月春小麦拔节至抽穗期土壤水分严重亏缺 ,形成了典型的卡脖子旱 ,是春小麦等作物水分供需矛盾最突出的时期。3.2 不同土层土壤水分含量具有明显的垂直变化规律 ,表现为 7月至翌年 4月 0～ 6 0 cm土层土壤水分含量普遍较高 ,垂直分布从高到低为 10～ 4 0 cm、4 0～ 6 0 cm、0～ 10 cm;而 5月至 6月 0～ 6 0 cm土壤含水量普遍较低 ,垂直分布从低到高为 0～ 10 cm、10～ 4 0 cm、4 0～ 6 0 cm ,5月份春小麦拔节期 4 0～ 6 0cm土层土壤水分含量较高 ,有利于春小麦吸收利用 ,而 6月份春小麦孕穗至抽穗期 0～ 6 0 cm各层次土壤水分均严重亏缺 ,不利于春小麦生长发育。3.3 在中部半干旱地区的抗旱生产中 ,应推广精耕细作与地膜覆盖相结合的水保型旱作农业生产技术、培育抗旱品种、发展集雨农业 ,则可以变被动抗旱为主动抗旱。中部半干旱地区农田土壤水分动态变化规律@吴进贤$甘肃省农业 勘测设计院!甘肃兰州730046半干旱地区;;农田;;土壤水分;;变化规律对中部半干旱地区农田土壤水分动态变化规律的研究结果表明,夏秋雨季 ( 7月至 9月 )是农田土壤迅速增墒期 ,秋冬 ( 1 0月至 1 1月 )为农田土壤缓慢减墒期 ,冬季 ( 1 2月至翌年 3月 )为农田土壤稳墒期 ,而春夏 ( 4月至 6月 )既是农田土壤严重失墒期 ,也是作物水分供需矛盾最突出的时期。根据农田土壤水分动态变化规律 ,对中部半干旱地区防旱抗旱主要技术措施进行了讨论。时期 ,及时的降水或采取抗旱措施是小麦高产的根本保证。3 小结与讨论3.1 土壤水分含量在 1a之内具有明显的水平变化规律 ,表现出 7月至 9月为雨季增墒期 ,各层次土壤含水量达到 1a内最高值 ;10月至 11月为秋冬缓慢失墒期 ,土壤水分含量缓慢降低 ;12月至翌年 3月为冬季冻结稳墒期 ,土壤水分降低不明显 ;4月至 6月为春夏迅速失墒期 ,特别是 5月至 6月春小麦拔节至抽穗期土壤水分严重亏缺 ,形成了典型的卡脖子旱 ,是春小麦等作物水分供需矛盾最突出的时期。3.2 不同土层土壤水分含量具有明显的垂直变化规律 ,表现为 7月至翌年 4月 0～ 6 0 cm土层土壤水分含量普遍较高 ,垂直分布从高到低为 10～ 4 0 cm、4 0～ 6 0 cm、0～ 10 cm;而 5月至 6月 0～ 6 0 cm土壤含水量普遍较低 ,垂直分布从低到高为 0～ 10 cm、10～ 4 0 cm、4 0～ 6 0 cm ,5月份春小麦拔节期 4 0～ 6 0cm土层土壤水分含量较高 ,有利于春小麦吸收利用 ,而 6月份春小麦孕穗至抽穗期 0～ 6 0 cm各层次土壤水分均严重亏缺 ,不利于春小麦生长发育。3.3 在中部半干旱地区的抗旱生产中 ,应推广精耕细作与地膜覆盖相结合的水保型旱作农业生产技术、培育抗旱品种、发展集雨农业 ,则可以变被动抗旱为主动抗旱。中部半干旱地区农田土壤水分动态变化规律@吴进贤$甘肃省农业 勘测设计院!甘肃兰州730046半干旱地区;;农田;;土壤水分;;变化规律对中部半干旱地区农田土壤水分动态变化规律的研究结果表明,夏秋雨季 ( 7月
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